IPv4-Subnetting
- Hosts pro Subnetz
- 2(32 − prefix) − 2 (/31: 2, /32: 1)
- Blockgröße
- 256 − (mask octet)
- Netzadresse
- IP AND Maske
- Broadcast-Adresse
- IP OR (NOT Maske): alle Host-Bits auf 1
- Subnetze aus n geliehenen Bits
- 2n
Rechnernetze: Lernpaket
Formelsammlungen, die wichtigsten Lösungsschritte zu jedem Thema und 6 Übungsaufgaben, mit vollständigen Lösungen am Ende.
1Formeln und Methoden
Zahlensysteme
- Stellenwerte
- binär 2k, oktal 8k, hex 16k
- Ins Dezimalsystem
- Σ dk·bk
- Aus dem Dezimalsystem
- durch die Basis teilen, die Reste von unten nach oben lesen
- Hex ↔ binär
- eine Hex-Ziffer = 4 Bits
- Zweierkomplement
- die Bits invertieren und 1 addieren
2Übungsaufgaben
1.IPv4-SubnettingMittel
Das Netz 10.78.156.0/22 wird in gleich große Subnetze mit dem Präfix /25 aufgeteilt. Wie viele Subnetze N gibt es?
10.78.156.0/22/25
N =
2.IPv4-SubnettingSchwer
Ein Host hat die Adresse 172.20.183.128/17. Wie lautet das dritte Oktett x der Broadcastadresse seines Subnetzes?
172.20.183.128/17
x =
3.RechnernetzeMittel
Auf welcher OSI-Schicht arbeitet ein Switch normalerweise?
- ABitübertragungsschicht (Schicht 1)
- BSicherungsschicht (Schicht 2)
- CTransportschicht (Schicht 4)
- DVermittlungsschicht (Schicht 3)
4.RechnernetzeSchwer
Warum wählt TCP für jede Verbindung eine unvorhersagbare initiale Sequenznummer?
- AUm die Nutzlast jedes Segments zu verschlüsseln
- BUm die Daten effizienter zu komprimieren
- CUm Verwechslungen mit alten Segmenten zu vermeiden und das Einschleusen gefälschter Segmente zu erschweren
- DUm die beste Route zum Ziel für die Segmente dieser Verbindung auszuwählen
5.ZahlensystemeMittel
Das 8-Bit-Muster 0100 1111 speichert eine vorzeichenbehaftete Ganzzahl im Zweierkomplement. Welchen Wert N hat sie im Dezimalsystem?
0100 11118 bit
N =
6.ZahlensystemeSchwer
Was ist die größte vorzeichenlose ganze Zahl N, die in 16 Bits passt?
16 bit
N =
3Lösungen
1.IPv4-Subnetting
Antwort: N = 8
IPv4 subnetting: an address has 32 bits. The prefix /p says how many leading bits identify the network; the remaining 32 − p bits number the hosts. A subnet has 2³²⁻ᵖ addresses, but the first (network address) and last (broadcast address) cannot be given to hosts, so 2³²⁻ᵖ − 2 hosts fit. Exceptions: a /31 (point-to-point link, RFC 3021) uses both of its 2 addresses for hosts, and a /32 is one single address (a single host or a loopback).
Geliehene Bits
25 − 22 = 3
Anzahl der Subnetze
N = 23 = 8
Antwort
N = 8
Jedes /25-Subnetz hat 27 − 2 = 126 nutzbare Hosts.
2.IPv4-Subnetting
Antwort: x = 255
IPv4 subnetting: an address has 32 bits. The prefix /p says how many leading bits identify the network; the remaining 32 − p bits number the hosts. A subnet has 2³²⁻ᵖ addresses, but the first (network address) and last (broadcast address) cannot be given to hosts, so 2³²⁻ᵖ − 2 hosts fit. Exceptions: a /31 (point-to-point link, RFC 3021) uses both of its 2 addresses for hosts, and a /32 is one single address (a single host or a loopback).
Blockgröße im dritten Oktett
27 = 128
Subnetz dieses Hosts
Netz: 172.20.128.0
Broadcast: 172.20.255.255
Antwort
x = 255
3.Rechnernetze
Antwort: B · Sicherungsschicht (Schicht 2)
Warum das die Antwort ist
Ein Standard-Switch lernt MAC-Adressen und leitet Frames auf Schicht 2 weiter. Layer-3-Switches können zusätzlich routen.
Antwort
B · Sicherungsschicht (Schicht 2)
4.Rechnernetze
Antwort: C · Um Verwechslungen mit alten Segmenten zu vermeiden und das Einschleusen gefälschter Segmente zu erschweren
Warum das die Antwort ist
Zufällige initiale Sequenznummern verhindern, dass verspätete Segmente alter Verbindungen akzeptiert werden, und erschweren es Angreifern außerhalb des Pfads, gültige Segmente zu fälschen.
Antwort
C · Um Verwechslungen mit alten Segmenten zu vermeiden und das Einschleusen gefälschter Segmente zu erschweren
5.Zahlensysteme
Antwort: N = 79
Stellenwertsysteme: Jede Ziffer ist ihren Wert mal eine Potenz der Basis wert. Im Binärsystem sind die Stellen 1, 2, 4, 8, 16, … wert, im Hexadezimalsystem 1, 16, 256, …, wobei A–F für 10–15 stehen. Im 8-Bit-Zweierkomplement ist das linke Bit −128 statt +128 wert; so werden negative Zahlen gespeichert.
Stellenwerte addieren
Die übrigen Bits behalten ihre normalen positiven Werte.
64 + 8 + 4 + 2 + 1 = 79
Antwort
N = 79
6.Zahlensysteme
Antwort: N = 65535
Stellenwertsysteme: Jede Ziffer ist ihren Wert mal eine Potenz der Basis wert. Im Binärsystem sind die Stellen 1, 2, 4, 8, 16, … wert, im Hexadezimalsystem 1, 16, 256, …, wobei A–F für 10–15 stehen. Im 8-Bit-Zweierkomplement ist das linke Bit −128 statt +128 wert; so werden negative Zahlen gespeichert.
Größter Wert
216 − 1 = 65535
Antwort
N = 65535
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks